THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH

BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH LỜI CẢM ƠN Kính thưa thầy cơ, Sau 12 tuần hướng dẫn, giúp đỡ Thầy, Cơ trường Đại Học TƠN ĐỨC THẮNG, em hồn thành báo cáo tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô hết lòng dạy cho em thời gian học, thời gian làm báo cáo vừa qua, mà trực tiếp Thầy ThS Nguyễn Ngọc Tấn tận tình hướng dẫn, truyền đạt lại kiến thức, kinh nghiệm cho em Do khối lượng tính tốn lớn thời gian ngắn nên báo cáo em tránh khỏi thiếu sót, mong q Thầy, Cơ vui lòng dạy thêm Em xin cảm ơn! Sinh viên thực Bùi Quốc Châu GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH CHỮ KÝ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN PHẦN I: KIẾN TRÚC (10%) (Ký tên ghi rõ họ tên) ThS NGUYỄN NGỌC TẤN PHẦN II: KẾT CẤU (90%) (Ký tên ghi rõ họ tên) ThS NGUYỄN NGỌC TẤN PHẦN III: NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH LỜI CAM ĐOAN CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TƠN ĐỨC THẮNG Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn khoa học ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Các nội dung nghiên cứu, kết đề tài trung thực chưa công bố hình thức trước Những số liệu bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá tác giả thu thập từ nguồn khác có ghi rõ phần tài liệu tham khảo Ngoài ra, báo cáo sử dụng số nhận xét, đánh số liệu tác giả khác, quan tổ chức khác có trích dẫn thích nguồn gốc Nếu phát có gian lận tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung báo cáo Trường đại học Tơn Đức Thắng không liên quan đến vi phạm tác quyền, quyền tơi gây q trình thực (nếu có) TP Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng năm 2015 Tác giả (ký tên ghi rõ họ tên) BÙI QUỐC CHÂU GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO CÁC TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG VIỆT NAM: - TCVN 4612 : 1988 - Hệ thống tài liệu thiết kế xây dựng Kết cấu bê tông cốt thép Ký hiệu qui ước thể vẽ - TCVN 5574 : 2012 - Kết cấu bê tông bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế - TCVN 2737 : 1995 -Tải Trọng Và Tác Động Tiêu Chuẩn Thiết Kế - TCXD 205 : 1998 -Móng Cọc - Tiêu Chuẩn Thiết Kế - TCXD 198 : 1997 -Nhà Cao Tầng – Thiết Kế Kết Cấu Bê Tơng Cốt Thép Tồn Khối - TCVN 356 : 2005 - Kết cấu bê tông bê tông cốt thép tiêu chuẩn thiết kế NXB XD CÁC TÀI LIỆU CHUN MƠN - Cấu tạo bê tơng cốt thép – BXD - Công ty tư vấn xây dựng dân dụng Việt Nam – NXB XD - Hướng dẫn đồ án NỀN VÀ MÓNG – GS TS Nguyễn Văn Quảng – Nguyễn Hữu Kháng– NXB XD - Kết cấu bê tông cốt thép tập – Võ Bá Tầm – NXB ĐHQG - Sap2000 – TG Phạm Quang Hân – Phạm Quang Huy – Hồ Xuân Phương – NXB Thống Kê - Sàn sườn tồn khối – GS TS Nguyễn Đình Cống – NXB XD - Sổ tay thực hành kết cấu cơng trình – PGS -PTS Vũ Mạnh Hùng – NXB XD - Tính tốn cấu kiện bê tơng cốt thép - PGS TS Nguyễn Hữu Lân NXB XD - Tính tốn tiết diện cột BTCT – GS Nguyễn Đình Cống NXB XD GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN CHỮ KÝ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN LỜI CAM ĐOAN CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẦN I: KIẾN TRÚC CHƯƠNG I: I TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH Nhiệm vụ thiết kế II Vị trí điều kiện tự nhiên Vị trí Khí hậu Gió Thủy văn 10 III Tổng quan kiến trúc 10 Giải pháp mặt 10 Phân khu chức 10 Giải pháp lại 10 IV Các hệ thống kỹ thuật 10 Hệ thống điện 10 Hệ thống cấp thoát nước 10 Hệ thống phòng cháy chữa cháy 11 Hệ thống thông tin liên lạc 11 Hệ thống vệ sinh 11 Hệ thống cảnh quan 11 Hệ thống chống sét 11 V Tổng quan kết cấu cơng trình 11 Hệ kết cấu chịu lực 11 Kết cấu sàn 12 Kết cấu móng 12 GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH PHẦN II: KẾT CẤU CHƯƠNG I: I TÍNH SÀN 14 Mặt dầm, sàn 14 II Xác định sơ kích thước dầm, sàn 15 Chọn sơ kích thước dầm 15 Xác định chiều dày sàn hs 16 III Xác định tải trọng tác dụng lên sàn 16 Tĩnh tải 16 Hoạt tải 18 IV Sơ đồ tính sàn 18 Tính sàn làm việc phương ( S7 ) 19 Tính sàn làm việc phương ( S3 ) 21 CHƯƠNG II: TÍNH CẦU THANG 26 I Chọn sơ đồ, tiết diện 26 II Sơ đồ bố trí 26 III Tính tốn thang chiếu nghỉ 27 Tải trọng 27 Sơ đồ tính nội lực 28 Tính cốt thép thang 29 IV Tính dầm chiếu nghỉ 30 Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ 30 Sơ đồ tính nội lực 31 Tính bố trí cốt thép 31 Tính cốt thép đai 32 CHƯƠNG III: TÍNH DẦM DỌC TRỤC C 33 Sơ đồ truyền tải 33 I II Tải trọng tác dụng lên dầm dọc trục C 34 III Sơ đồ tính nội lực dầm dọc trục 39 Sơ đồ tính 39 Nội lực dầm dọc trục C 41 Tổ hợp nội lực (Theo TCVN: 5574-2012) 42 IV Tính cốt thép cho dầm dọc trục C 44 Tính cốt thép dọc 44 Tính cốt thép đai 47 GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CƠNG NGHIỆP QUẢNG NINH CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN KHUNG TRỤC 50 Sơ đồ tính khung 50 I II Xác định sơ tiết diện dầm, cột 51 Bảng thống kê tiết diện dầm 51 Tính diện tích cột khung trục 52 III Xác định tải trọng tác dụng lên dầm khung trục 57 Xác định tải trọng tầng 57 Xác định tải trọng tầng (2-6) 64 Xác định tải trọng tầng thượng 70 Xác định tải trọng tầng mái 76 IV Xác định áp lực gió 84 V Các trường hợp tải trọng tổ hợp tải trọng 85 Các trường hợp tải trọng 85 Tổ hợp tải trọng 99 VI Tính cốt thép cho dầm khung trục 106 Tính cốt thép dọc 106 Tính cốt thép đai 111 VII Tính cốt thép cột cho khung trục 115 Tính cốt thép dọc cột C1 tầng 1(số hiệu 10) 118 Tính tốn cốt đai 129 CHƯƠNG V: THIẾT KẾ MĨNG CỌC 130 Điều kiện địa chất cơng trình 130 I II Tải trọng thiết kế móng 132 III Thiết kế cọc bê tông cốt thép 133 Xác định sơ chiều sâu chơn móng 133 Cấu tạo cọc BTCT 134 Xác định sức chịu tải thiết kế cọc 138 IV Thiết kế móng cọc M1 (cột A0 F0) 142 Xác định số lượng cọc móng 142 Kiểm tra độ sâu chôn móng 144 Kiểm tra áp lực truyền xuống cọc 144 Tính tốn theo trạng thái giới hạn thứ 145 Tính tốn theo trạng thái giới hạn thứ hai 147 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng đài 149 Tính tốn bố trí cốt thép cho đài cọc 150 GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CƠNG NGHIỆP QUẢNG NINH V Thiết kế móng cọc M2 (cột C0 D0) 152 Xác định số lượng cọc móng 152 Kiểm tra độ sâu chơn móng 153 Kiểm tra áp lực truyền xuống cọc 153 Tính tốn theo trạng thái giới hạn thứ 154 Tính tốn theo trạng thái giới hạn thứ hai 157 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng đài 158 Tính tốn bố trí cốt thép cho đài cọc 159 VI Thiết kế móng cọc M3 (cột E0) 161 Xác định số lượng cọc móng 161 Kiểm tra độ sâu chơn móng 162 Kiểm tra áp lực truyền xuống cọc 162 Tính tốn theo trạng thái giới hạn thứ 163 Tính tốn theo trạng thái giới hạn thứ hai 166 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng đài 167 Tính tốn bố trí cốt thép cho đài cọc 168 GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH PHẦN I: KIẾN TRÚC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH I - - - II + + + + + + + + + + + + + + + - Nhiệm vụ thiết kế Bố trí địa điểm xây dựng phải tính đến phát triển trường tương lai, việc sử dụng đất phải tiến hành đợt theo kế hoạch xây dựng Khi xây dựng trường thành phố phải tập trung vào khu thành cụm trường, tạo thành trung tâm đào tạo hỗ trợ lẫn học tập kết hợp sử dụng chung cơng trình sinh hoạt phục vụ công cộng, thể thao Theo quy hoạch tổng thể Trường Cao Đẳng Xây Dựng Và Công Nghiệp dự kiến tổng số sinh viên năm cho năm 2016 lên tới 8.000 sinh viên Với quy mô đào tạo tăng cao sở vật chất trường đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ đào tạo tương lai Vì việc “Quy hoạch chi tiết phải xây dựng khối nhà Trường Cao Đẳng Xây Dựng Cơng Nghiệp thành phố ng Bí tỉnh Quảng Ninh” việc làm đắn cần thiết nhằm xây dựng Trường đạt chuẩn khu vực, có đủ điều kiện áp dụng chương trình đào tạo tiên tiến Vị trí điều kiện tự nhiên Vị trí Thành phố ng Bí Khí hậu Mùa mưa (từ tháng đến tháng 11) Nhiệt độ trung bình : 23,30C Nhiệt độ thấp : 70C Nhiệt độ cao : 360C Lượng mưa trung bình : 1331 mm Lượng mưa cao : 638 mm Lượng mưa thấp : 31 mm (tháng 11) Độ ẩm tương đối trung bình : 48,5% Độ ẩm tương đối thấp : 79% Độ ẩm tương đối cao : 100% Lượng bốc trung bình : 28 mm/ngày đêm Mùa khơ (từ tháng 12 đến tháng 4) Nhiệt độ trung bình : 270C Nhiệt độ cao : 400C Gió Vào mùa khơ: Gió Đơng Nam : chiếm 30% - 40% Gió Đông Bắc : chiếm 20% - 30% Vào mùa mưa: Gió Tây Nam : chiếm 66% Hướng gió Tây Nam Đơng Nam có vận tốc trung bình: 2,15 m/s GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH - III - + + IV - - - Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng đến tháng 11, ngồi có gió Đơng Bắc thổi nhẹ Thủy văn Tương đối ổn định xảy tượng đột biến dòng nước Hầu khơng có lụt, có vùng ven có ảnh hưởng đợt triều cường Tổng quan kiến trúc Giải pháp mặt Mặt cơng trình hình chữ nhật, chiều dài 46 m, chiều rộng 18.1 m, chiếm diện tích đất xây dựng 832.6 m2 Xung quanh cơng trình có vườn hoa tạo cảnh quan Cơng trình gồm: tầng, cốt ±0.00 m, chọn đặt mặt sàn tầng Nền đất tự nhiên cốt -0.75 m Mỗi tầng điển hình cao 3.6 m, riêng tầng cao 4.6 m Chiều cao công trình 26.2 m, tính từ cốt±0.00 m Phân khu chức Trệt: dùng làm sảnh văn phòng Tầng lầu: dùng làm văn phòng phòng học Tầng thượng: dùng làm sảnh sân thượng Tầng mái: có hệ thống nước mưa cho cơng trình thu lôi chống sét… Giải pháp lại Giao thơng đứng: Tồn cơng trình sử dụng thang máy cầu thang vế Bề rộng vế cầu thang 1.4 m, thiết kế đảm bảo u cầu người nhanh, an tồn có cố xảy Cầu thang máy, thang đặt vị trí trung tâm nhằm đảm bảo khoảng cách lại ngắn nhất, tiện lợi đảm bảo thơng thống Giao thơng ngang: Bao gồm hành lang lại sảnh Các hệ thống kỹ thuật Hệ thống điện Cơng trình sử dụng điện từ lưới điện thành phố từ máy phát điện riêng có cơng suất 250KVA (kèm them máy biến áp, tất đặt khn viên trường) Tồn đường dây điện ngầm ( tiến hành lắp đặt đồng thời thi công) Hệ thống cấp điện hộp kỹ thuật đặt ngầm tường phải đảm bảo an tồn khơng qua khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng cần sữa chữa Ở tầng có lắp đặt hệ thống an tồn điện: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A bố trí theo tầng theo khu vực ( đảm bảo u cầu phòng chống cháy nổ) Hệ thống cấp nước a Cấp nước GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang 10 SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH - Ứng suất đáy móng khối quy ước:  max tc 6.M tcy N tc   Bqu Lqu Bqu L qu  7705.4  (222.09)  4.31 5.21 4.312  5.21     tc tc tc min  329.38 kN / m  max  min 356.92  329.38 tc    343.15 kN / m    tb  tc 2 max  356.92 kN / m  -  Áp lực tiêu chuẩn đất đáy móng khối quy ước RM      m1  m2  (1.1ABqu   1.1BHqu  ' 3Dc) k tc Trong đó: Kết lý đất thí nghiệm trực tiếp nên lấy k tc  Mũi cọc lớp đất thứ có:   28030' Tra bảng 3-2 (Hướng dẫn Đồ án Nền Móng - GS.TS Nguyễn Văn Quảng) A  1.02 nội suy ta có: B  5.08 D  7.53        m1 hệ số điều kiện làm việc ( cát mịn )  m1  1.2 m hệ số điều kiện làm việc cơng trình lấy  m2  1.3 ( m1 , m Tra bảng 3-1/Hướng dẫn Đồ án Nền Móng – GS.TS Nguyễn Văn Quảng) c : lực dính lớp đất mũi cọc   9.9 (kN / m3 ) : dung trọng đất mũi cọc  ' : dung trọng đất từ đáy móng khối qui ước trở lên '  Qqu Vqu  Q Fqu  Hqu  5551.13  11.34 (kN / m3 ) 4.31 5.21 21.8 1.2 1.3 1.11.02  4.31 9.9  1.1 5.08  21.8 11.34   7.53 19.5   2916.89 (kN / m ) RM  - Kiểm tra điều kiện áp lực tc max  356.92 (kN / m )  1.2R M  1.2  2916.89  3500.27 (kN / m )  tc 2  tb  343.16 (kN / m )  R M  2916.89 (kN / m )  tc min  329.38 (kN / m )  ⇒ Thỏa mãn điều kiện áp lực đáy móng khối quy ước Tính tốn theo trạng thái giới hạn thứ hai GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang 156 SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH  Kiểm tra lún:độ lún móng tính theo độ lún khối móng quy ước có mặt cắt abcd - Cơng thức tính lún theo TCVN 45-78: n S i  i gli h i i Trong đó: + E= 13800 (kN/m2) : Môđun biến dạng lớp đất xét + β= 0.8 L 2z  + glzi  k o glz 0 : ứng suất gây lún lớp đất thứ i, với k o  f  qu ,  Bqu Bqu    Tra bảng 3-7 (Hướng dẫn Đồ án Nền Móng - GS.TS Nguyễn Văn Quảng) + hi : chiều dày lớp phân tố thứ i + [Sgh] = 8cm : độ lún giới hạn cơng trình dân dụng, bảng 16 TCVN 45-78 - Ứng suất gây lún đáy móng khối quy ước glz 0  tbtc  zbt0 Ứng suất trọng lượng thân gây đáy móng khối quy ước - btz0    i h i  2.95 19.3  2.5 10.1  5.7  9.27  7.8  9.76  2.85  9.9  239.37 (kN / m ) Ứng suất gây lún đáy khối móng qui ước - tctb  343.16 (kN / m2 )  glz0  343.16  239.37  103.79 (kN / m2 ) Chia đất đáy khối móng qui ước thành lớp bằng: - hi  Bqu 46  4.31  0.72  1.08  m  46 Lấy hi = 0.862(m) Bảng 5.6 Kết tính tốn Độ sâu z (m) 0.862 1.21 0.4 0.968 100.47 247.9 1.724 2.586 1.21 1.21 0.8 1.2 0.831 0.654 86.25 67.88 256.43 264.96 3.448 1.21 1.6 0.498 51.69 273.49 Điểm - Lqu/Bqu 2z/Bqu ko бgli бbt E (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) 1.21 103.79 239.37 13800 Vì E=13800(kPa)>5000(kPa), nên dừng lún điểm có σbt > 5σgl Lấy giới hạn đến điểm 4: bt  273.49 (kN / m2 )  5gl   51.69  258.45 (kN / m2 ) GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang 157 SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH - Độ lún: n S i 1  i gli h i Ei 0.8  103.79 51.69    100.47  86.25  67.88    0.862 13800  2   0.017(m)  1.7(cm)  S  8(cm)  Thỏa mãn điều kiện chịu lún ±0.000 -1.50 hd=0.9(m) hm=2.4(m) MÐTN tb tb Lc=19.4(m) Hqu=21.8(m) bt =239.37 bt =247.90 bt =256.43 bt =264.96 bt =273.49 gl=103.79 gl=100.47 gl=86.25 gl=67.88 gl=51.69 Hình 5.13 Biểu đồ ứng suất Kiểm tra điều kiện xuyên thủng đài GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang 158 SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH ±0.000 MÐTN 45 100 900 800 45 300 300 300 x 350 300 450 1500 450 300 y 550 300 900 300 900 2400 Hình 5.14 Kiểm tra xuyên thủng ⇒ Tháp xuyên thủng bao phủ toàn cọc, chiều cao hd thỏa mãn điều kiện chọc thủng, không cần kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng Tính tốn bố trí cốt thép cho đài cọc - Bê tơng đài cọc có cấp độ bền B20: Rb = 11.5( kN/m2); Rbt = 0.9 (kN/m2) - Cốt thép nhóm A-II có RS = 280 kN /m2 450 II x 350 450 1500 II 275 300 100 P1+P2+P3 I y MII-II 550 100 300 100 300 900 900 2400 300 100 I 625 C P1+P4 MI-I Hình 5.15 Sơ đồ biểu đồ momen tính thép đài cọc GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang 159 SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH  Theo phương Lm: - Chiều cao làm việc đài cọc: h oI  h d  0.1  - Momen tương ứng với mặt cắt I-I: d 0.018  0.9  0.1   0.791(m) 2 MI  L1.(P1  P4 )  0.625  (515.53  515.53)  644.41 (kNm) - Diện tích cốt thép: m  MI 644.41   0.066   R  0.441  b R b Bm h oI 0.9 11.5 103 1.5  0.7912     2.m     0.066  0.068  R  0.656 bR b 0.9 11.5 Bm h oI  0.068  1.5  0.791106  2982.35 (mm ) Rs 280 AsI 2982.35 100%  100%  0.25%    0.1% Hàm lượng cốt thép:   B m h oI 1500  791 AsI   - Chọn d18(a s  254.5 mm2 ) để bố trí: As 2982.35   11.7  lấy 12 d18, As  3054 (mm2 ) as 254.5 - Số lượng: n  - Bước cốt thép: (Bm  2.a bv ) (1500  2.50)   127.3 (mm) n 1 12   Chọn sI  130 (mm) sI  Vậy chọn d18s130 bố trí theo phương Lm  Theo phương Bm: Chiều cao làm việc đài cọc h oII  h oI  d1  d  0.791  0.018  0.014  0.775(m) - 2 Momen tương ứng với mặt cắt II-II: MII  L2 (P1  P2  P3 )  0.275  (515.53  444.58  373.64)  366.78 (kNm) - Diện tích cốt thép: m  M II 366.78   0.025   R  0.441  b R b Lm h oII 0.9 11.5 103  2.4  0.7752     2.m     0.025  0.025  R  0.656 bR b 0.9 11.5 Lm h oII  0.025   2.4  0.775 106  1718.84 (mm ) Rs 280 AsII 1718.81 100%  100%  0.09% Hàm lượng cốt thép:   L m h oII 2400  775 AsII   - Chọn d14 (a s  153.9 mm2 ) để bố trí: As 1718.84   11.2  lấy 12 d14, As  1846.8 (mm2 ) as 153.9 - Số lượng: n  - Bước cốt thép: (Lm  2.a bv ) (2400  2.50)   209.1 (mm) n 1 12   Chọn sII  200 (mm) s Vậy chọn d14s200 bố trí theo phương Bm GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang 160 SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH VI Thiết kế móng cọc M3 (cột E0) Xác định số lượng cọc móng Qua việc so sánh kết cặp nội lực chân cột E0, ta chọn cặp nội lực có giá trị lớn để tính móng: - Nội lực Tải trọng tính toán Ntt (kN/m2) Hệ số vượt tải (n) N (kN) M (kNm) H (kN) 1399.52 -43.31 -33.08 1.15 1.15 1.15 Tải trọng tiêu chuẩn Ntc (kN/m2) 1216.97 -37.66 -28.77 Chọn cao trình mặt đài móng cách mặt đất tơn 1.5(m) Giả thiết hd= 0.7(m).Vậy độ sâu chơn móng M3: hm= 1.5+0.7= 2.2(m) Áp lực tính tốn giả định tác dụng lên đế đài phản lực gây p tt  Qa(tk) (3d)  683.97  844.41 (kN / m ) (3  0.3) Nott 1399.52   1.76 (m2 ) p tt  n tb h m 844.41  1.1 20  2.2 - Diện tích sơ đế đài: Ad  - Trọng lượng sơ đài cọc đất đài cọc: Ndtt  n tb h m Ad  1.1 20  2.2 1.76  85.18 (kN) - Lực dọc tính toán sơ xác định đáy đài: Ntt  Nott  Ndtt  1399.52  85.18  1484.7 (kN) - Số lượng cọc sơ : n c   N tt Qa (tk) Ntt – lực dọc tính toán đáy đài = hệ số xét đến moment, lực ngang chân cột, trọng lượng đài đất đài:= 1.2 ÷ 1.5 nc   N tt 1484.7  (1.2  1.5)   2.6  3.3 Qa(tk) 683.97  Chọn số cọc nc = cọc ( 30 x30 ) để bố trí  Bố trí cọc: - Khoảng cách tâm cọc: a  3d   0.3  0.9 (m) - Khoảng cách từ mép đài đến tâm cọc biên là: d  0.3 (m) d 0.3  0.15 (m) - Khoảng cách từ mép đài đến mép cọc là:  - Tiết diện cột: bc  h c  (0.3  0.4) m Diện tích tiết diện ngang cột Fc  bc  h c  0.3  0.4  0.12 (m2 ) Kích thước móng: GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang 161 SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH Bề rộng móng: Chiều dài móng: Bm = 1.5 (m) Lm = 1.7 (m) b  d  bc 1.5  0.3  0.3   0.45(m) 2 h o  max l  d  h c 1.7  0.3  0.4 h 02    0.5(m) 2 h 01  - Chọn h1 = 0.1 (m)  hd = ho + h1 = 0.5 + 0.1= 0.6 (m) → Chọn hđ= 0.7 (m) Vậy chiều cao hd theo giả thiết hợp lý 300 100 y x 300 450 1500 450 400 100 300 100 300 550 550 300 100 1700 E Hình 5.16 Mặt bố trí cọc móng M3 Kiểm tra độ sâu chơn móng   H tt 16o13'  33.08 h  0.7tg(45  )  0.7tg(45  )  0.78(m)  tb b 20 1.5 hm =2.2(m) > hmin=0.78(m) → Thỏa điều kiện độ sâu chôn móng Kiểm tra áp lực truyền xuống cọc - Diện tích đáy đài thực tế : Ad  1.5 1.7  2.55 (m2 ) - Trọng lượng đài cọc đất đài cọc thực tế : Ndtt  n tb h m Ad  1.1 20  2.2  2.55  123.42 (kN) - Lực dọc tính toán xác định đáy đài: Ntt  Nott  Ndtt  1399.52  123.42  1522.94 (kN) - Momen tính tốn trọng tâm đế đài: Mtt  Mtty  h d Httx  (43.31)  0.7  (33.08)  66.47(kNm) GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang 162 SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH tt - Lực truyền xuống cọc xác định sau: P tt max N tt M y x i   nc nc  x i2 i 1 - tt Pmax  P1tt  P3tt  1522.94 (66.47)  (0.55)   410.95(kN) 4  0.552 tt Pmin  P2tt  P4tt  1522.94 (66.47)  0.55   350.52(kN) 4  0.552 Trọng lượng tính tốn cọc : tt Ncoï c  n bt Ac lc  1.1 25  0.3 19.4  48.02(kN) tt tt  pmax  Ncoï c  410.95  48.02  458.97 (kN)  Qa(tk)  683.97 (kN) → Như lực truyền xuống cọc không vượt giá trị sức chịu tải tính tốn cọc đất tt pmin  350.52 (kN)  : không cần xét trường hợp cọc chịu tải trọng nhổ cọc Tính toán theo trạng thái giới hạn thứ  Kiểm tra áp lực tác dụng lên đất móng khối quy ước:  tb với 4 tb    h i h i 16o13' 3.25  7o 40 ' 5.7  23o11' 7.8  28o30 ' 2.65   1811'0.5'' 3.25  5.7  7.8  2.65 i  18o11'0.5''  4o32'45''  Kích thước móng khối quy ước: - Chiều dài: Lqu  l  2Lc  tg  1.4  19.4  tg(4o32'45'')  4.48 (m) - Bề rộng: Bqu  b  2Ltb  tg  1.2  19.4  tg(4o32'45'')  4.28 (m) - Chiều cao móng khối quy ước: Hqu  Lc  h m  19.4  2.2  21.6 (m)  Trọng lượng móng khối quy ước: Qqu= Q1đài+ Q2cọc+ Q3 MĐTN→ đáy đài + Q4đất đáy đài → mũi cọc - Trọng lượng thân đài móng Q1  L  B  h d   bt  1.7 1.5  0.7  25  44.63(kN) - Trọng lượng cọc lớp đất Q2  n c  Ac  lc   bt   0.32 19.4  25  174.6(kN) - Trọng lượng lớp đất từ đáy đài trở lên Q3   (Bqu  Lqu  h m  B  L  h d )  19.3  (4.28  4.48  2.2  1.5 1.7  0.7)  779.69(kN) - Trọng lượng lớp đất từ đáy đài đến mũi cọc GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang 163 SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH Q4   A qu  n c  A c    i  h i  (4.28  4.48   0.32 )  (0.75 19.3  2.5 10.1  5.7  9.27  7.8  9.76  2.65  9.9)  3667.43 (kN) - Lực dọc tiêu chuẩn tác dụng đáy móng khối quy ước - Moment tiêu chuẩn tâm đáy móng khối quy ước Ntc  N0tc   Qi  1216.97  (44.63  174.6  779.69  3667.43)  5883.32(kN) Mtc  Mtcy  h d Htcx  (37.66)  0.7  (28.77)  57.8(kNm) (THEO BẢN VẼ KIẾN TRÚC) -0.9 LỚP -2.20 MNN -2.95 LỚP SEÙT PHA tb tb 4 -5.45 -4.7 MẶT ĐẤT TN -1.50 -1.65 900 ĐẤT LẮP -0.75 HK 3800 ±0.00 SEÙT PHA, SEÙT LỚP 5700 10 Hqu=21.6(m) -11.15 -10.40 11 12 CÁT PHA LỚP 15 7800 14 60000 13 16 17 -18.95 -18.20 18 19 20 21 CAÙT HẠT NHỎ LỚP tc min 7400 22 tc max 23 24 -26.35 -25.60 Bqu=4.28(m) 25 26 57 CÁT THÔ LẪN CUỘI SỎI 33650 27 LỚP 58 60 -60.00 -60.00 Lqu=4.48(m) Hình 5.17 Kích thước khối móng quy ước GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang 164 SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CƠNG NGHIỆP QUẢNG NINH - Ứng suất đáy móng khối quy ước:  max tc 6.M tcy N tc   Bqu Lqu Bqu Lqu  5883.32  (57.8)  4.28  4.48 4.282  4.48     tc tc tc min  302.61 kN / m  min  max 302.61  311.06 tc    306.84 kN / m    tb  tc 2 max  311.06 kN / m  -  Áp lực tiêu chuẩn đất đáy móng khối quy ước RM      m1  m2  (1.1ABqu   1.1BHqu  ' 3Dc) k tc Trong đó: Kết lý đất thí nghiệm trực tiếp nên lấy k tc  Mũi cọc lớp đất thứ có:   28030' Tra bảng 3-2 (Hướng dẫn Đồ án Nền Móng - GS.TS Nguyễn Văn Quảng) A  1.02 nội suy ta có: B  5.08 D  7.53        m1 hệ số điều kiện làm việc ( cát mịn )  m1  1.2 m hệ số điều kiện làm việc cơng trình lấy  m2  1.3 ( m1 , m Tra bảng 3-1/Hướng dẫn Đồ án Nền Móng – GS.TS Nguyễn Văn Quảng) c : lực dính lớp đất mũi cọc   9.9 (kN / m3 ) : dung trọng đất mũi cọc  ' : dung trọng đất từ đáy móng khối qui ước trở lên '  Qqu Vqu  Q Fqu  Hqu  4666.35  11.27 (kN / m3 ) 4.28  4.48  21.6 1.2 1.3 1.11.02  4.28  9.9  1.1 5.08  21.6 11.27   7.53 19.5   2883.42 (kN / m ) RM  - Kiểm tra điều kiện áp lực tc max  311.06 (kN / m )  1.2R M  1.2  2883.42  3460.1 (kN / m )  tc 2  tb  306.84 (kN / m )  R M  2883.42 (kN / m )  tc min  302.61 (kN / m )  ⇒ Thỏa mãn điều kiện áp lực đáy móng khối quy ước Tính tốn theo trạng thái giới hạn thứ hai GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang 165 SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH  Kiểm tra lún:độ lún móng tính theo độ lún khối móng quy ước có mặt cắt abcd - Cơng thức tính lún theo TCVN 45-78: n S i  i gli h i i Trong đó: + E= 13800 (kN/m2) : Môđun biến dạng lớp đất xét + β= 0.8 L 2z  + glzi  k o glz 0 : ứng suất gây lún lớp đất thứ i, với k o  f  qu ,  Bqu Bqu    Tra bảng 3-7 (Hướng dẫn Đồ án Nền Móng - GS.TS Nguyễn Văn Quảng) + hi : chiều dày lớp phân tố thứ i + [Sgh] = 8cm : độ lún giới hạn cơng trình dân dụng, bảng 16 TCVN 45-78 - Ứng suất gây lún đáy móng khối quy ước glz 0  tbtc  zbt0 Ứng suất trọng lượng thân gây đáy móng khối quy ước - btz0    i h i  2.95 19.3  2.5 10.1  5.7  9.27  7.8  9.76  2.65  9.9  237.39 (kN / m ) Ứng suất gây lún đáy khối móng qui ước - tctb  306.84 (kN / m2 )  glz0  306.84  237.39  69.45 (kN / m2 ) Chia đất đáy khối móng qui ước thành lớp bằng: - hi  Bqu 46  4.28  0.71  1.07  m  46 Lấy hi = 0.856(m) Bảng 5.7 Kết tính tốn Độ sâu z (m) 0.856 1.05 0.4 0.962 66.81 245.86 1.712 2.568 1.05 1.05 0.8 1.2 0.808 0.618 56.12 42.92 254.33 262.8 Điểm - бgli бbt E (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) Lqu/Bqu 2z/Bqu ko 1.05 69.45 237.39 13800 Vì E=13800(kPa)>5000(kPa), nên dừng lún điểm có σbt > 5σgl Lấy giới hạn đến điểm 3: bt  262.8 (kN / m2 )  5gl   42.92  214.6 (kN / m2 ) - Độ lún: GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang 166 SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH n S i 1  i gli h i Ei 0.8  69.45 42.92    66.81  56.12    0.856 13800  2   0.009(m)  0.9(cm)  S  8(cm)  Thỏa mãn điều kiện chịu lún ±0.000 -1.50 hd=0.7(m) hm=2.2(m) MÐTN tb tb Lc=19.4(m) Hqu=21.6(m) bt =237.39 bt =245.86 bt =254.33 bt =262.80 gl=69.45 gl=66.81 gl=56.12 gl=42.92 Hình 5.18 Biểu đồ ứng suất Kiểm tra điều kiện xuyên thủng đài GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang 167 SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH ±0.000 MÐTN 600 45 100 700 45 y 300 x 450 300 1500 450 300 300 300 400 300 550 550 300 1700 Hình 5.19 Kiểm tra xuyên thủng ⇒ Tháp xuyên thủng bao phủ toàn cọc, chiều cao hd thỏa mãn điều kiện chọc thủng, không cần kiểm tra điều kiện chống xun thủng Tính tốn bố trí cốt thép cho đài cọc - Bê tơng đài cọc có cấp độ bền B20: Rb = 11.5( kN/m2); Rbt = 0.9 (kN/m2) - Cốt thép nhóm A-II có RS = 280 kN /m2 I P1+P2 450 x 300 450 II 1500 II 300 300 100 y MII-II 400 100 300 100 300 550 550 1700 350 300 100 I E P1+P3 MI-I Hình 5.20 Sơ đồ biểu đồ momen tính thép đài cọc GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang 168 SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH  Theo phương Lm: - Chiều cao làm việc đài cọc: h oI  h d  0.1  - d 0.16  0.7  0.1   0.592(m) 2 Momen tương ứng với mặt cắt I-I: MI  L1.(P1  P3 )  0.35  (410.95  410.95)  287.67 (kNm) - Diện tích cốt thép: m  MI 287.67   0.053   R  0.441  b R b Bm h oI 0.9 11.5 103 1.5  0.5922     2.m     0.053  0.054  R  0.656 bR b 0.9 11.5 Bm h oI  0.054  1.5  0.592 106  1772.51 (mm ) Rs 280 AsI 1772.51 100%  100%  0.2%    0.1% Hàm lượng cốt thép:   B m h oI 1500  592 AsI   - Chọn d16(a s  201.1 mm2 ) để bố trí: As 1772.51   8.81  lấy d16, As  1809.9 (mm2 ) as 201.1 - Số lượng: n  - Bước cốt thép: (Bm  2.a bv ) (1500  2.50)   175 (mm) n 1 1  Chọn sI  170 (mm) sI  Vậy chọn d16s170 bố trí theo phương Lm  Theo phương Bm: - Chiều cao làm việc đài cọc: h oII  h oI  - d1 d 0.016 0.014   0.592    0.577(m) 2 2 Momen tương ứng với mặt cắt II-II: MII  L2 (P1  P2 )  0.3  (410.95  350.52)  228.44 (kNm) - Diện tích cốt thép: m  M II 228.44   0.039   R  0.441  b R b Lm h oII 0.9 11.5 103 1.7  0.577     2.m     0.039  0.04  R  0.656 AsII   - bR b 0.9 11.5 Lm h oII  0.04  1.7  0.577 106  1450.33 (mm ) Rs 280 Hàm lượng cốt thép:  AsII 1450.33 100%  100%  0.15%    0.1% L m h oII 1700  577 Chọn d14 (a s  153.9 mm2 ) để bố trí: As 1450.33   9.42  lấy 10 d14, As  1539 (mm2 ) as 153.9 - Số lượng: n  - Bước cốt thép: GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang 169 SVTH: BÙI QUỐC CHÂU BÁO CÁO TỐT NGHIỆP HỆ CAO ĐẲNG KHÓA 06 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG VÀ CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH (Lm  2.a bv ) (1700  2.50)   177.8 (mm) n 1 10   Chọn sII  170 (mm) s Vậy chọn d14s170 bố trí theo phương Bm GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC TẤN Trang 170 SVTH: BÙI QUỐC CHÂU